科學研究也要真善美

2017.04.15   王家蓁 | 國立中山大學 化學系 助理教授 / 曹瀚文 | 國立中山大學 碩二研究生
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近年來,台灣飽受空氣污染的嚴重威脅,時常都能聽到PM2.5(學名:氣膠)又超標的消息,令人聞之色變。中山大學助理教授王家蓁近期研發「新一代多功能氣膠檢測儀」,透過高解析度的氣膠紫外光光電子光譜,能夠精準檢測具特殊化學成分之PM2.5的價電子能級結構及其相關物理、化學、生物特性,此新氣膠檢測技術之功能及解析度獨步全球,獲得國際上學術界的高度肯定及國內產官學研各界的重視。中山大學也在今年二月成立了亞洲第一座「氣膠科學研究中心」,由王家蓁擔任中心主任。

在男性教授比例偏高的理工系所,王家蓁一直是「萬綠叢中一點紅」,卻能持續在研究上深耕發亮。除了學術研究領域上的傑出表現外,她更是在任教短短幾年內就獲中山大學全校教學績優及全校優良導師的肯定,究竟她是怎麼做到的呢?

 

熱衷教育 也醉心科學研究探索未知

 

一路走來,王家蓁的求學及研究歷程有著相當獨樹一格的軌跡,身為最末代師範公費生,王家蓁於高雄師範大學接受了正規師範教育,並曾於台北市金華國中及高雄女中擔任教職。雖然對教育有著極大理想與熱忱,但心底深處對於科學進展以及探索未知,卻抱持著強烈的好奇心,為了繼續充實自我並探索更高的未知,王家蓁當年毅然辭去了當時眾人眼中視為鐵飯碗的教職,邁入學術研究的殿堂。

 

在台灣大學化學研究所學習與原子及分子相關的動力學、動態學等相關研究並取得碩士學位後,王家蓁決定接受更大的自我挑戰,負笈前往美國加州大學柏克萊分校化學系攻讀博士。在此期間,王家蓁的研究主要著重在探討超冷奈米級超導體氦滴的電子能級結構及弛豫效應。緊接著在美國勞倫斯柏克萊國家實驗室從事博士後研究期間,王老師更利用超快雷射對奈米級液滴的動態行為進行了深入的研究。卻顧所來徑,王家蓁說,這些早期的求學、教學及研究經歷,為後來在氣膠新實驗技術的突破以及教學輔導上的卓越表現打下了厚實的根基。 

 

新氣膠檢測技術獨步全球 讓世界看見台灣研發能量

 

氣膠研究在環境工程領域向來是一大重要研究議題,因此對於氣膠總量濃度監測技術及傳輸模式已有相對成熟的掌控。然而隨著氣膠對全球環境及人類健康造成衝擊的程度日增,近年來研究者開始從化學的角度探討不同氣膠的組成成分及其所對應之物理化學特性,以便能深入瞭解不同本質的氣膠為環境及人類健康所帶來的影響。王家蓁一開始投入氣膠研究是在加拿大英屬哥倫比亞大學從事博士後研究期間,從事與星際相關的外星球氣膠研究。當時研究的是土星的最大衛星,泰坦星(Titan)的氣膠。籠罩在泰坦星大氣層的橘色薄霧為泰坦星蒙上了一層神秘的面紗,吸引了世界各國科學家一探究竟。王家蓁在當時對泰坦星大氣中有機氣膠的本質及其形成演化的機制進行了深入的探討,並與美國太空總署的相關研究團隊攜手合作,平息了在當時一些與泰坦星大氣本質相關的重大爭議,對泰坦星氣膠本質的認識作出突破性的貢獻。

 

返國任教後,有感於台灣甚至整個亞洲的空氣污染及人為氣膠問題非常嚴重,王家蓁決定將主要研究重心「重返地球」,探討與人類更息息相關的地球大氣層以及人為產生的氣膠,以及PM2.5對環境與整體造成的影響,並持續研究發展新的氣膠檢測技術。她主要的研究領域是氣膠的物理化學以及由氣膠科學所延伸出的各相關領域,包括了大氣化學、環境化學以及生物醫學等重要範疇。

 

王家蓁感到欣慰的是,研發「新一代多功能氣膠檢測儀」的過程雖然艱辛且充滿挑戰,但此尖端氣膠光譜技術已引起國外許多權威學術機構相關領域學者的高度關注,下個月她就將赴美國發表三場演講。大家常認為要把國外先進的技術移植到台灣已是很不容易的事情,現在則是台灣本土研發的新技術,讓國外看到它的價值與可行性,還派人來學習與使用,證明了臺灣學界創新研發的實力與潛力。

 

 

科學研究中體現人文關懷 追求真善美的境界

 

在物理化學領域,尤其涉及到儀器的開發與操作,很多時候幾乎看不到女性。但王家蓁一投入工作只會全心想把事情做好,並不會特別去留意性別差異的問題。她表示,自己一直是在這樣的職場環境裡,大多數時間都投入研究工作中,一路走來身邊的同事與老師都很支持。不僅如此,有些時候女性在某些方面相較於男性可能更為細膩,在進行科學研究時,有時候其實是一項優勢,因為在某些科學問題的探索上可能思考得更細膩、更周延。

 

身為女性科學家,王家蓁認為科學與人文並非毫不相干的領域,而是緊密相連、相輔相成的。科學研究之中其實可以也應該蘊含深刻的人文關懷。像是目前全球共同面臨的空汙及PM2.5問題,其實已不僅只是科學層面,更多的是人文社會層面的問題,這是因為絕大多數的污染來源都跟人為的活動有直接關係。例如汽機車所排放的廢氣(移動污染源)或是工業工廠(固定式污染源)以及居家烹調等,我們要如何從科學的角度去對這些排放物的來源、生成轉化機制有更深刻的了解,再進而找出策略來解決這些問題,她覺得這是科學對人文社會可以做出的重大貢獻。王家蓁說,能夠作為一位科學家無疑是幸運的,因為比其他人有更多機會認識大自然及宇宙運作的法則及奧妙所在,也因此有更大機會可以改善人類的生活,為人類及社會做出貢獻。

 

從事科學研究,每個人都有不同的成長軌跡並自然而然發展出不同的風格。王家蓁認為進行科學研究其實是一種追求「真、善、美」的過程。她認為做科學研究也是要有美感的,例如: 要如何去設計實驗解答問題、表達研究成果,「追求完美也是一種美!」。另外一種對美的追求,像是在設計儀器時,每一個細部環節的考量,甚至一顆螺絲尺寸的選擇、元件擺放的位置構圖等,都在在是對於機械工藝至善至美的追求。透過一次次的設計改良、角度精準擺放,可以讓整個儀器不僅達到預期的功能並兼顧美感,其實已是以一種藝術品的角度來設計。

 

王家蓁想告訴有興趣投入科學研究的研究人員,在探索未知及發展新技術的路途上遇到困難及各種挑戰是必然的,千萬不要因為一時的挫折或外來因素就自我懷疑甚至放棄。只要有被淬鍊的決心和勇氣,就一定有機會在最心之所嚮的領域發光發亮!勇敢克服挫折之後,將會發現「生命中所遇到的每一次挫折其實都是化了妝的禮物,是在蘊釀累積你的實力,讓你更有力量面對更大的挑戰」!曾經有遇過女學生因為家庭因素而「棄理從文」,王家蓁則認為,大學的學習不應被社會的框架與傳統規範所局限,更不需要跟大家都走同一條路,而是應該傾聽自己內心的聲音,了解自己,才能找出適合自己且有興趣的領域,選定了方向後更要全心投入,勇敢地走出屬於女科技人的一片天。

219 最後修改於 %2017.%08.%12
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